Как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент на грунтах c высокой степенью пучинистости

Незаглублённые ленточные фундаменты – один из самых распространённых видов оснований для малоэтажного частного строительства.
Подходят они и для строительства бытовых помещений. А от других вариантов отличаются меньшей ценой и временем монтажа.

Устройство таких оснований не требует и серьёзного опыта строительства и особых навыков.

Поэтому работу можно выполнить, не обращаясь к профессионалам – но перед этим стоит ознакомиться с особенностями и этапами монтажа.

Ленточный фундамент и грунты: почему это так важно

При выборе типа фундамента важно точно знать две характеристики подлежащих грунтов: их несущую способность и пучинистость. Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем
Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила

Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем. Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила.

Строительные нормы запрещают опирать фундамент непосредственно на органические грунты со слабой несущей способностью.

Также сложными считаются грунты водонасыщенные и имеющие переменную структуру слоев. Проблема слабых грунтов типична, например, для участков, находящихся на месте осушенных болот. Строительство дома на малозаглубленном ленточном фундаменте на таких грунтах теоретически возможно, но требует довольно затратных работ. Так, если глубина слабонесущего слоя не более 1 м, а под ним находится более «выносливый», то при строительстве слой слабого грунта вынимается и в траншее устраивается подложка из песка либо бетонная подготовка. Также плохой грунт иногда уплотняют механическим способом, заменяют подушкой из гравия либо армируют специальными сетками. Специалисты, однако, рекомендуют в таких ситуациях отказаться от ленточного фундамента в пользу свайного.

Пучинистость грунта прямо связана с его способностью удерживать воду, а морозным пучением называется увеличение объема грунта из-за расширения воды при ее замерзании.

Непучинистые грунты: твердые глины, малоувлажненные гравелистые, песчаные грунты при глубоком залегании грунтовых вод.

Слабопучинистые: полутвердые глинистые; незначительно водонасыщенные пылеватые и мелкие пески, крупнооблмочные грунты с содержанием глин и песка 10-30%.

Среднепучинистые грунты: тугопластичные глинистые, влажные пылеватые и мелкие пески, крупнообломочные грунты с содержанием глин и песка более 30%.

Сильнопучинистые и чрезмернопучинистые: мягкопластичные глинистые, пылеватые и мелкие пески с сильным водонасыщением.

На сильнопучинистых грунтах возможно строительство небольших (1-2 этажа) деревянных домов на малозаглубленном ленточном фундаменте из монолитного железобетона. Для более тяжелых домов будет необходим комплекс работ по понижению уровня грунтовых вод, организации дренажа и водоотведения.

Чем выше стоят грунтовые воды, тем более пучинистыми будут грунты независимо от их состава. Критический для строительства фундамента уровень грунтовых вод различается для разных почв и высчитывается по формуле: нижняя граница промерзания грунта (в метрах) плюс следующее число:

• пески – 0,8-1 м
• супеси 1 – 1,5 м
• суглинки 2 – 2,5 м
• глины 2,5 – 3,5 м.

При залегании грунтовых вод ниже указанных значений они не влияют на степень пучинистости грунтов.

Вообще же сооружение ленточного фундамента на сильнопучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод считается нецелесообразным: в таких условиях лучше всего себя показывает свайно-ростверковый фундамент.

Планируя строительство, лучше всего не экономить на профессиональном обследовании грунта на вашем участке: это поможет избежать больших проблем в будущем. Услуги специалиста стоят денег, однако это вложение себя оправдывает. Спасать дом, фундамент которого деформировался из-за ошибок в оценке свойств подлежащих грунтов, обойдется гораздо дороже.

Достоинства и недостатки

Преимущества фундаментных оснований незаглубленного типа:

• не требует выполнения земляных работ, если не предусматривается обустройство дренажной системы;
• простота установки конструкции, не требует привлечения опытных строителей и специального оборудования (техники);
• не промерзает в зимний период, не передает в помещения жилого дома холод;
• не требует больших затрат на расходные материалы и выполнение строительных работ.

Но у данного типа фундамента есть существенные недостатки, которые ограничивают его применение:

• нет возможности сделать подвал под зданием;
• повышенные требования к почве;
• не переносит больших нагрузок, т.е. такое основание можно использовать только под малогабаритные постройки, выполненные из легкого материала.

Поэтому прежде, чем планировать возведение НЗЛФ, рекомендуется тщательно изучить характеристики грунта на строительном участке.
Если грунт характеризуется высокой степенью пучинистости, тогда под будущим фундаментом обязательно снимается 30-50 см почвы и делается подушка из непучинистого материала.

Какие типы фундаментов можно использовать

Для пучинистых грунтов самое важное — глубина заложения и уровень воды. Именно в зависимости от них подбирается фундамент

Можно привести несколько наиболее распространенных вариантов для различных случаев.

Заглубленные и мелкозаглубленные

Если УГВ расположен достаточно глубоко (более 1,5 м) применяют ленточные и столбчатые фундаменты. При этом контролируют, чтобы отметка подошвы находилась на расстоянии не менее 50 см от воды в глинистой почве. Если говорить о водонасыщенных грунтах, то глубина закладки для глин, суглинков, супесей и мелких песков не менее промерзания, а для крупнообломочных — любая (для заглубленных зависит от высоты подвала, для мелкозаглубленных от 0,5 м). Можно также выбрать плитный фундамент мелкого или глубокого заложения.

При этом для предотвращения появления сил морозного пучения и подтопления конструкций необходимо предусмотреть следующие мероприятия для фундамента:

• Подсыпка. Под подошву ленты или отдельных столбов предусматривают слой сыпучего материала. Он станет дренирующим и разравнивающим элементом. В качестве материала для создания применяют щебень, гравий, крупный или средний песок. Иногда строители в целях экономии предлагают использовать в качестве подсыпки шлак. Этот материал характеризуется низкой стоимостью, но может привести к негативным последствиям: усадки, опасность для здоровья человека. Толщина подсыпки зависит от характеристик грунта, в среднем составляет 30-50 см.
• Гидроизоляция фундамента. Для ленточного в обязательном порядке потребуется вертикальная обмазка битумом или обработка другими материалами, укладка рулонной изоляции по обрезу фундамента (например рубероида) и отмостка, которая предотвратит попадание дождевой и талой воды.
• Дренаж. Он устраивается по периметру здания на 30-50 см ниже отметки подошвы фундамента. Труба укладывается не дальше, чем на расстоянии 1 метр от конструкции.

При закладке ниже глубины промерзания опорам не потребуется утепление, для мелкозаглубленных оно необходимо. В качестве наиболее оптимального материала для выполнения работ можно назвать экструдированный пенополистирол.

Незаглубленные (плита и лента)

Если УГВ приближен к поверхности, но глубина расположения более 50 см, используют плитные основания и незаглубленные ленточные фундаменты

Важно помнить, что не зарытая в землю лента может устраиваться только для небольших строений и применять ее требуется с крайней осторожностью. Незаглубленные столбчатые опоры использовать нельзя, ввиду их низкой несущей способности

При этом важно позаботится об утеплении фундамента, поскольку он не защищен от морозов слоем почвы. Для заливки ленточного фундамента можно применять опалубку из пенополистирола

Этот элемент не снимается после заливки и служит теплоизоляцией. Для утепления фундаментных плит используют экструдированный пенополистирол, который от обычного отличается более высокой прочностью.

Для обеспечения надежности можно заменить часть грунта на участке на грунт с достаточными прочностными характеристиками. Если имеющийся на участке грунт неустойчивый, можно сделать подсыпку. При этом сложно рассчитать, какое количество материала потребуется, его добавляют до тех пор, пока основание не станет устойчивым, не вытиснится лишняя влага, а сыпучий материал не перестанет уходить в почву.

Свайные

Если УГВ расположен ближе, чем на 50 см от поверхности земли, стоит отказаться от незаглубленных фундаментов в пользу свайных элементов. Возможно два варианта, первый из которых наиболее трудоемкий. Заключается метод в том, что на площадке выполняют временное водопонижение и заглубляют ниже глубины промерзания буронабивные сваи. Второй вариант — винтовые сваи. Это более простой способ. Винтовые сваи также применяют для болотистых участков местности, на которых невозможно применение других типов оснований.

Одним из вариантов буронабивных свай могут стать элементы по технологии ТИСЭ. Это сваи с уширенной нижней частью (напоминают гвоздь со шляпкой вниз). Уширение предотвратит выдергивание под действием сил морозного пучения и увеличит несущую способность.

Какой бы тип фундаментов не был выбран все необходимые действия при глинистых грунтах и высоком уровне подземных вод нужно сделать одновременно и в полном объеме. Только комплекс этих мероприятий позволит предотвратить повреждение фундамента, заложенного выше глубины промерзания при пучинистой почве.

Хорошая реклама

Монтаж: этапы и применяемые технологии

Процесс устройства незаглублённого ленточного основания состоит из нескольких стандартных этапов, ни одним из которых нельзя пренебрегать.

Основные стадии монтажа – расчёты, земляные работы, создание опалубки и песчано-гравийной подушки, армирование и заливка. Завершающие – устройство гидро- и теплоизоляции, отмостки и дренажа.

Подготовка материалов и инструментов

Для монтажа фундамента необходимо подготовить такие инструменты:

• колышки и шнур, с помощью которых выполняется разметка;

• бетономешалку для замешивания и заливки раствора;
• лопаты для земляных работ;
• болгарку и дрель (шуруповёрт);
• пневмотрамбовку для уплотнения песчано-гравийной подушки.

Список материалов для НЗЛФ включает ингредиенты для создания железобетона и подушки. В первую очередь, это – песок и гравий, щебень и цемент. Для усиления основания понадобится металлическая арматура, для опалубки – щиты из досок.

Расчёт параметров основания

Минимальная ширина подошвы ленточного основания рассчитывается по следующей формуле:

B = 1.3*M/(L*R), где:

• 1,3 – это запас прочности,
• M – масса дома в кг,
• L – общая длина всей ленты в см,
• R – сопротивление грунта.

Значение последней характеристики берётся из СП 22.13330.2016. Минимальная ширина ленты не должна быть меньше 25 см. Оптимальное значение – на 5-10 см шире стены.

Не занимает много времени и расчёт количества требуемых для устройства фундамента материалов. Объём железобетонной ленты можно определить, умножив длину на площадь сечения. Массу бетона определяют с помощью онлайн-калькуляторов.

Похожие сервисы можно найти для расчёта объёма и веса материалов для подсыпки – песка и щебня. Количество арматуры рассчитывают, умножая на длину ленты количество контуров армирования – в составе НЗЛФ их обычно 4.

Разметка и земляные работы

Первым этапом работ может стать выравнивание участка, на котором будет выполняться строительство.
Но, если строительство выполняется без привлечения специалистов, часто бывает проще выбрать сравнительно ровную площадку, чем выравнивать её вручную.

Иногда на месте возведения постройки роют неглубокую, но широкую траншею, дно которой и является нулевым уровнем.

Следующий этап – устройство на выбранной для строительства территории разметки. Для этого применяют колышки, обычно сделанные из обрезков арматуры, и бечёвку. Контуры размечают в соответствии с проектом, после чего переходят к рытью траншеи под песчано-гравийную засыпку.

Внимание! Внутри предназначенной для подушки выемки устанавливают подпорки, защищающие от обрушения. Глубина траншеи зависит от веса сооружения – для небольших конструкций достаточно 300 мм, для сравнительно тяжёлого здания может понадобиться слой толщиной 500-600 мм.

Дренаж

Дренаж может понадобиться для удаления из-под сооружения высоко расположенных грунтовых вод. Устраивают его перед засыпкой подушки в той же траншее, делая скважины на расстоянии 2 метров и засыпая щебнем. Внутрь устанавливают полимерные трубы, оборачивая их геотекстилем.

Дренаж располагают под фундаментом и отмосткой с уклоном 5-10 градусов. При бетонировании основания к месту установки дренажа прорывают ещё одну траншею, прокладывают геотекстиль и засыпают всё это щебнем. Затем устанавливают трубу для сбора и отведения воды.

Песчано-гравийная подушка

В вырытую под всеми несущими стенами траншею укладывают подушку из сыпучих материалов.
Вместо отдельной выкладки песка и гравия, применяемой для других видов фундаментов, для НЗЛФ используют смесь из этих компонентов, иногда добавляя к ним керамзит или шлак.

Задача подушки – избежать соприкосновения бетона с грунтом и защитить основание от деформации.

Потому её насыпают в 2-3 слоя толщиной 20-25 см, тщательно уплотняя каждый, используя трамбовку. Для повышения плотности перед тем, как трамбовать смесь песка и гравия, её поливают водой.

Опалубка

Опалубочные работы состоят из сооружения каркаса для заливки бетонной смеси. Высота опалубки должна быть на несколько сантиметров выше фундаментной ленты. Особое внимание уделяют углам каркаса, на которые будут приходиться максимальные нагрузки в процессе эксплуатации постройки.

Внимание! Обеспечить неподвижность опалубки при заливке помогут врытые в землю распорки, зафиксированные деревянными кольями. От надёжности закрепления опалубочных щитов зависит качество полученного после заливки и застывания смеси фундамента.

Армирование

Для создания арматурного каркаса внутри опалубки применяются несколько видов прутьев:

• поперечные – диаметр 6-8 мм;
• продольные – диаметр 10-12 мм;
• вертикальные – диаметр 8-10 мм;
• мягкая вязальная проволока.

Арматуру связывают в общий каркас. Сварку для таких конструкций не применяют – из-за отсутствия пространства и появления дополнительных напряжений, способных разрушить каркас. Арматура должна защищаться от коррозии бетоном толщиной не меньше 50 мм с каждой стороны.

Правила расчета диаметра арматуры здесь, а подробная статья об армировании ленточного фундамента своими руками здесь.

Заливка

Заливку выполняют бетоном прочностью не меньше М150, хотя желательно использовать хотя бы марку М200.
Можно заказать изготовление и доставку раствора на участок – или приготовить его самостоятельно. Пропорцию выбирают в соответствии с указаниями на упаковке.

В процессе заливки НЗЛФ стоит пользоваться строительным погружным вибратором, позволяющим добиться равномерного контакта бетона с арматурой. Опалубку необходимо заполнить за один раз.

Справка! Верхний уровень полученного фундамента должен совпадать с отмеченными на досках опалубки отметками.

Гидроизоляция и утепление

Избежать намокания подушки помогает устройство гидроизоляции.

Рекомендованные варианты:

1. обработка ленты эпоксидной мастикой,
2. оклейка со всех сторон рулонными материалами (такими как Технониколь или Бикрост)
3. добавление в бетон специального вещества – праймера.

Из-за того, что фундамент (или, по крайней мере, большая его часть) расположен выше поверхности земли, его необходимо утеплить. Оптимальный вариант – обшить конструкцию с внешней стороны листами экструдированного пенополистирола или пеноплексом.

Отмостка

Задача отмостки – защитить основание от пучения грунтов и воздействия осадков. Ширину её выбирают в зависимости от размеров карниза. Для небольшого частного дома оптимальные параметры – 70 см от основания при уклоне в 8 см.

Для устройства отмостки вынимают грунт по всей площади основания ниже глубины заложения на 0,3 м. Сооружают опалубку, засыпают слой песка и щебня толщиной 0,1 м. Выполняют трамбовку, делают тепло- и гидроизоляцию. Монтируют армирующую сетку, отмостку заливают цементом.

Особенности глинистых почв

Основная проблема при проектировании здания на глинистой почве заключается в морозном неравномерном вспучивании. Однако в пункте 5.9 свода правил СП 22.13330 от 2021 года указаны мероприятия по уменьшению влияния деформаций в грунтах на ж/б конструкции, предназначенные для эксплуатации внутри почвы.

Принцип морозного пучения выглядит следующим образом:

• почвы содержат частички глины, которая насыщается влагой (дождевые, грунтовые, талые, сточные воды);
• замерзает зимой на определенную глубину (не одинакова в разных регионах);
• вода в линзах глиняных чешуек увеличивается в объеме на 9%;
• почвы стремятся вытолкнуть находящиеся в них железобетонные конструкции;
• либо опрокинуть их при приложении усилий к боковым граням столбов, лент или свай.

Классическими способами защиты от морозного пучения являются следующие технологии:

• дренаж – устройство контура из перфорированных гофротруб по периметру фундамента позволяет собрать влагу, отвести ее самотеком в подземный резервуар;
• замена глинистых почв нерудным материалом – под подошвой ленты, плиты или столба удаляется природная почва, создается подстилающий слой из щебня, песка толщиной 40 – 80 см (при водонасыщении без дренажа работать не будет);
• утепление отмостки и цоколя – применяется только для плитных и ленточных фундаментов, позволяет исключить промерзание за счет сохранения геотермального тепла недр;
• обратная засыпка – теми же инертными материалами, которые использовались для подстилающего слоя (песок, щебень), позволяет исключить выдергивающие усилия от касательных нагрузок на боковые поверхности столбов и лент.

Глины и суглинки по умолчанию обладают высоким расчетным сопротивлением сборным нагрузкам от здания. Поэтому проблема усадки полностью отсутствует. Вопрос выбора фундамента решается с позиций имеющегося бюджета и необходимости подвального этажа.

Как определить глинистый грунт

После выбора типа фундамента (глубокая лента для подвального этажа, МЗЛФ для кирпичного коттеджа, столбы для сруба, сваи для жилища на склоне), необходимо заказать геологические изыскания участка либо сделать это самостоятельно.

Определить содержание глины в пятне застройки можно без лабораторного анализа:

• глина скатывается в тонкий жгут, шарик из нее практически не трескается при сжатии пальцами;
• суглинок можно скатать в толстый жгут (от 1 см), при сжатии шарика на нем образуются мелкие трещины.

Ни одно из указанных мероприятий невозможно проделать с супесью, тем более песком.

После чего необходимо спланировать комплекс работ по предотвращению вспучивания в зависимости от выбранного фундамента:

• столбы – только ниже отметки промерзания, дренаж по периметру на уровне подошвы, котлован для каждого столба, толщина слоя обратной засыпки от 40 см со всех сторон, отмостка утепляется только для низкого ростверка;
• лента – полный комплекс аналогичных работ;
• плита – утепление отмостки поверх дренажа.

Установка столбчатого фундамента мелкого заложения

Этот тип основания подходит для бань и небольших деревянных домов, а также сооружений из легких строительных материалов, например – летние домики из гипсокартона или ДСП. Основное преимущество такого фундамента – быстрое возведение и минимальные затраты на строительство. Оно включает в себя такие этапы:

1. Проектирование и расчет фундамента. Специалисты рекомендуют провести лабораторный анализ грунта для того, чтобы определить точную глубину столбов в зависимости от глубины его промерзания.
2. Расчет расстояния между столбами (для монолитных изделий это – 100-120 см).
3. Выполнение разметки.
4. Выкапывание ямы по периметру фундамента, ее толщина должна соответствовать сечению столбов.
5. Яма засыпается щебнем толщиной до 20 см, он тщательно трамбуется.
6. Выполнение армированной конструкции. Сначала устанавливаются прутья на ширине фундамента, затем к ним присоединяются продольные детали. Решетку можно монтировать как в самой яме, так на отдельной территории с последующим погружением конструкции в траншею.
7. Заливка бетоном марки 250.
8. Выполнение короба из длинных обрезных досок, он не должен иметь дна.
9. прикрепление опалубки к заранее возведенным конструкциям из арматуры.
10. Выполнение заливки опалубок цементным раствором той же марки.
11. Изготовление забирки и битумного слоя, защищающего ее от попадания влаги.

Для максимально долговечного использования данного вида фундамента стоит придерживаться нескольких простых правил:

• правильный расчет фундамента;
• равномерная нагрузка не его общую площадь и отдельные элементы;
• выбор исключительно высококачественных материалов как при заливке фундамента, так и при возведении опалубок;
• выполнение всех работ должно проводиться летом или в начале зимы.

Столбчатые элементы должны простоять от двух недель до месяца до полного затвердевания бетона.

В предоставленном ниже видео можно понять основы того, как выполняется ФМЗ:

Если придерживаться всех перечисленных выше правил, фундамент мелкого заложения станет весьма экономичным и удобным вариантом для создания основы под частное здание. Применять его следует в частном строительстве и в определенных условиях грунта.

Расчет показателя гибкости конструкций здания

1. Показатель гибкости конструкций здания l

определяется по формуле

,(1)

гдеEJ

— приведенная жесткость на изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс усиления — стена, тс.м2, определяемая по формуле (4);

С

— коэффициент жесткости основания при пучении грунта для оснований ленточных фундаментов;

L

— длина стены здания (отсека), м;

,(2)

для оснований столбчатых фундаментов

,(3)

Здесь pr

,
hfi
,
b1
— те же обозначения, что в пп. — ;

A

f — площадь подошвы столбчатого фундамента, м2;

ni

— число столбчатых фундаментов в пределах длины стены здания (отсека).

2. Приведенная жесткость на изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс усиления-стена, тс/м2, определяется по формуле

[EJ

] = [
EJ
]f + [
EJ
]z + [
EJ
]p + [
EJ
]
s
,(4)

где EJf

,
EJz
,
EJp
,
EJs
— соответственно жесткость на изгиб фундамента, цоколя, пояса усиления, стены здания.

3. Жесткость на изгиб, тс/м2, фундамента, цоколя и пояса уси­ления определяется по формулам

f

=
gfEf
(
Jf
+
Ayc2
);(5)

z

=
gzEz
(
Jz
+
Azyz2
);(6)

p

=
gpEp
(
Jp
+
Apyp2
);(7)

где Ef

,
Ez
,
Ep
— соответственно модули деформации тс/м2, материала фундамента, цоколя и пояса;

Jf

,
Jz
,
Jp
— соответственно моменты инерции, м4, поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления относительно собственной главной центральной оси;

A

,
Az
,
Ap
— площади поперечного сечения, м2, фундамента, цоколя и пояса усиления;

y,
yz,yp
— соответственно расстояния, м, от главной центральной оси поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления до условной центральной оси сечения всей системы;

gf,
gz,gp
— соответственно коэффициенты условий работы фундамента, цоколя и пояса усиления, принимаемые равными 0,25.

Жесткость на изгиб фундамента, состоящего из блоков, не связанных между собой, принимается равной нулю. Если цоколь является продолжением фундамента или обеспечена их совместная работа, цоколь и фундамент следует рассматривать как единый конструктивный элемент. При отсутствии поясов усиления EJp

= 0. При наличии нескольких поясов усиления жесткость на изгиб каждого из них определяется по формуле (7).

4. Жесткость на изгиб, тс/м2, стен из кирпича, блоков, моно­литного бетона (железобетона) определяется по формуле

s =
gsEs(Js + Asys2),
(8)

где Es

— модуль деформации материала стены, тс/м2;

gs

— коэффициент условий работы стены, принимаемый равным: 0,15 — для стен из кирпича, 0,2 — для стен из блоков, 0,25 — для стен из монолитного бетона;

Js

— момент инерции поперечного сечения стены, м4, определяется по формуле (9);

Аs

— площадь поперечного сечения стены, м2;

уs

— расстояние, м, от главной центральной оси поперечного сечения стены до условной нейтральной оси сечения всей системы.

Момент инерции поперечного сечения стены определяется по формуле

,(9)

где J1

и
J2
— соответственно момент инерции сечения стены по проемам и по простенкам, м4.

Площадь поперечного сечения стены определяется по формуле

,(10)

где bs

— толщина стены, м.

Расстояние от центра тяжести приведенного поперечного сечения стены до ее нижней грани определяется по формуле

,(11)

5. Состояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент-цоколь-пояс усиления — стена определяется по формуле

,(12)

где Ei

,
Ai
— соответственно модуль деформации и площадь поперечного сечения
i
-го конструктивного элемента (цоколя, стены, пояса);

ji

— коэффициент условий работы
i
-го конструктивного элемента;

yi

— расстояние от главной центральной оси поперечного сечения
i
-го конструктивного элемента до главной центральной оси поперечного сечения фундамента.

6. Жесткость на изгиб, тс.м2, стен из панелей определяется по формуле

,(13)

где Ej

,
Aj
— соответственно модуль деформации, тс/м2, и площадь поперечного сечения, м2,
j
-той связи;

m

— число связей между панелями;

di

— расстояние от
j
-той связи до главной центральной оси поперечного сечения фундамента, м;

y

— расстояние от главной центральной оси поперечного сечения фундамента до условной нейтральной оси системы фундамент-стена здания, определяемое по формуле

,(14)

в которой n

— число конструктивных элементов в системе фундамент-стена.

Пошаговая инструкция по монтажу

Создание мелкозаглубленной ленты ведется поэтапно, с неукоснительным соблюдением всех требований технологии. Порядок действий и все тонкости отработаны многими десятилетиями строительства и менять их или добавлять какие-либо собственные этапы нецелесообразно.

Рассмотрим все этапы строительства подробнее.

Подготовка траншеи

Начало работ заключается в удалении верхнего плодородного слоя почвы и планировке участка. Особое внимание уделяется обеспечению горизонтали. Затем производится разметка контуров траншеи. Для этого по угловым точкам и пересечениям вбиваются колья, натягиваются шнуры, образующие контуры траншеи.

После этого выкапывают на заданную глубину траншею, подчищают углы и участки примыкания (особенно актуально если использовался экскаватор). Слишком выравнивать дно траншеи нецелесообразно, но определенный уровень поверхности должен быть выдержан.

После этого производится засыпка подушки. Сначала насыпают слой песка. Материал не должен содержать посторонних органических включений или глины. Оптимальный вариант — чистый речной песок. Засыпанный слой трамбуют до максимально плотного состояния, иногда используют проливку водой.

Затем насыпают слой мелкого щебня или гравия, который так же трамбуют до максимальной плотности, после чего засыпают верхний 5-сантиметровый выравнивающий слой.

После этого поверхность подушки застилают слоем геотекстиля, на который либо заливают слой основы (подбетонки), либо укладывают двойной слой рубероида (гидроизолятор) с промежуточным нанесением битумной мастики.

Монтаж опалубки

Опалубка собирается из ровных обрезных досок толщиной от 25 до 40 мм. Используются плотные щиты, шириной немного большей высоты ленты. Необходимо следить за отсутствием щелей или отверстий, которые при обнаружении сразу же затыкают паклей или забивают деревянными рейками.

Собранные щиты опускают в траншею, где собирают в единую систему, выравнивают по осям и размерам. Положение фиксируется наружными упорами, вертикальными и наклонными. Изнутри устанавливаются поперечины, определяющие ширину ленты и обеспечивающие неподвижность опалубки.

Армирование и вязка

Слабым местом бетона являются осевые растягивающие нагрузки. Материал весьма устойчив к давлению, но растяжений он практически не переносит. Для укрепления ленты внутрь отливки помещают своеобразный скелет, арматурный каркас из металлических или стеклопластиковых оребренных стержней.

Каркас состоит из горизонтальных и вертикальных элементов. Рабочие стержни — горизонтальные, это они выполняют все задачи по усилению ленты и принимают на себя внешние нагрузки. Вертикальные элементы нужны только для поддержки рабочих прутков в нужном положении.

После заливки бетона они остаются внутри, но никаких функций больше не выполняют. Сборка каркаса производится методом вязки мягкой отожженной проволокой из стали. Принцип соединения — обычная скрутка. Кусок проволоки длиной 25-30 см сгибают пополам, заводят в диагональном направлении под перекрестный стык прутков и поднимают концы вверх, обхватывая соединение.

Затем специальный крючок вводят в петлю одного конца и скручивают с другим на 4-6 оборотов, плотно и прочно соединяя прутки. Можно использовать сварку, но вязка проще, не требует использования аппарата и подключения к сети.

Ленточный заглубленный фундамент на пучинистых грунтах с заложением на глубину промерзания

Заглубленный фундамент

Такое основание часто практикуют при возведении небольших зданий, ведь имеет сразу ряд ключевых недостатков:

• Слишком большая боковая поверхность способствует увеличению нагрузки на стены конструкции;
• Слишком высокая стоимость установки, потому что нужно рыть глубокие траншеи и обезопасить стенки от обвала;
• Дорогие строительные материалы;
• Нужно проводить сложные расчеты уравновешивания сил пучения и массы самого здания.

Это материалоемкие и трудоемкие основания, не спосбоные обеспечить оптимальную защиту здания от воздействия почвы. Но при этом они практикуются в относительно холодных регионах, где граница промерзания расположена высоко, а под ней идет твердый шар породы. В случае правильного использования технологии, подошва бетонного основания трапециевидной формы устанавливается непосредственно внутри твердой породы, которая уже не подвержена пучению.

Защиту от боковых подвижек устраняют методом углового армирования с использованием промежуточных бетонных балок. Также ленточные заглубленные фундаменты часто используют, когда нужно построить здание с подвальными помещениями.

Отзывы застройщиков

Многочисленные отзывы подтверждают, что незаглубленный ленточный фундамент является оптимальным вариантом для индивидуального строительства.

Многим такое решение нравится из-за небольших объемов работ, возможности ведения строительства своими силами, экономного расходования денежных средств.

Застройщики, возводившие именно такой вариант, рекомендуют под небольшой объект размеры ленты 40 на 40 см и армирование в три сальных прута, чтобы увеличить показатель жесткости основания. При этом поперченные прутья следует устанавливать с шагом в 0.5 м.

Знатоки рекомендуют строго выдерживать состав компонентов и пропорции для приготовления бетонной смеси, чтобы основание получилось надежным. При этом они советуют не делать перерывов в работе, заливать бетон слоями, но сразу, тщательно трамбуя каждый из них.

В качестве полезных советов – изучайте особенности почвы на своем участке, грамотно составляйте план работ, соблюдайте технологию армирования, заливки и устройства гидроизоляционного слоя. Если есть хоть малейшее сомнение в собственных возможностях – обращайтесь за помощью к опытным профессионалам.

Расчет

Перед тем как заняться закладкой фундамента, необходимо выполнить проектирование и сделать точные расчеты. Сложность проведения расчетов для мелкозаглубленного ленточного основания заключается в определении гидрогеологических характеристик почвы на участке. Такие исследования являются обязательными, так как от них будет зависеть не только глубина заложения фундамента, но и определится высота и ширина плит.

Кроме этого, чтоб сделать правильные расчеты, необходимо знать основные показатели.

• Материал, из которого планируется строительство здания. Ленточный фундамент подходит как для дома из газобетона, так и для построек из пеноблоков или бруса, но будет отличаться своим устройством. Это обусловлено разным весом конструкции и ее нагрузкой на основание.
• Размеры и площадь подошвы. Будущая основа должна полностью соответствовать размерам гидроизоляционного материала.
• Площадь наружной и боковой поверхности.
• Размеры диаметра продольной арматуры.
• Марка и объем бетонного раствора. Масса бетона будет зависеть от средней плотности раствора.

Для того чтобы рассчитать глубину закладки, нужно в первую очередь определить несущую способность почвы на строительном участке и параметры подошвы ленты, которая может быть монолитной или состоять из блоков. Затем следует просчитать общую нагрузку на фундамент, учитывая вес потолочных перекрытий, дверных конструкций и отделочного материала.

Классификация

Существует четыре типа МЗФ. Каждый из них подходит для определенных условий, обладает своими уникальными особенностями.

Ленточный

Первый вид — ленточный. МЗФЛ считается самым популярным. Область применения — от легких каркасных сооружений до тяжелых каменных домов. Обустройство фундамента на всех типах почв допустимо только в том случае, если предполагается создание дренажной и теплоизоляционной системы.

Внешний вид ленточного фундамента напоминает непрерывную бетонную полосу с внутренним армированным каркасом. Такие конструктивные особенности помогают ему равномерно распределить вес будущего строения, передавая его подошве.

Такое основание разделяется еще на несколько видов:

• монолитная заливка с поясами из арматуры;
• сборно-монолитная с армированием по всей длине;
• блочная со сплошным двойным армированием.

Ленточный МЗФ имеет несколько преимуществ:

• сокращение расходов на материалах — на 40-50 %;
• низкая стоимость работ — нет необходимости рыть глубокий котлован, возводить высокую опалубку, привлекать опытных строителей.

Важно помнить, что при создании подвального помещения необходимо доводить глубину закладки фундамента до размеров этого строения.

Столбчатый

Второй вид — столбчатый . Его внешний вид напоминает вкопанные колонны по всему периметру будущих стен. Опоры располагаются по углам, пересечениям и в местах повышенной нагрузки.

Между опорами устанавливается неглубокий ростверк, который соединяет их между собой и позволяет равномерно распределить нагрузку.

Этот вид МЗФ применяется на сильнопучинистых почвах, но которые включают в себя большое количество торфа, супеси или глины. Главные преимущества — низкая цена и быстрота монтажа. Поэтому он очень часто используется в возведении частных домов и хозяйственных построек.

Цельная плита

Третий вид — цельная плита. Представляет собой заливку армированной бетонной плиты по всей площади сооружения. Толщина составляет до 30 см. Особенности данного МЗФ мало чем отличаются от ленточного.

Однако различие заключается в способности равномерно распределять нагрузку по всей площади основания. Иначе говоря, сооружение «плавает» на грунте, как на понтоне.

Основное преимущество — снижение затрат на бетоне до 30%. При этом расходы сокращаются и на подготовке котлована, опалубки более чем на половину, если сравнить со схемой обустройства аналогичных заглубленных вариантов.

Цельномонолитный

Четвертый вид — цельномонолитный. Он объединяет все части силового каркаса в единую армированную конструкцию. По внешнему виду ничем не отличается от цельной плиты, но обеспечивает возможность обустройства цокольного этажа.

При этом достигается равномерное распределение нагрузки здания по всей площади подошвы. Но такой МЗФ нельзя применять для строительства на участках с большими наклонами и с наличием скального грунта.

Такое основание имеет и некоторые сложности. Цельномонолитный фундамент требует правильного расчета его размеров. Его возведение подразумевает большие материальные, трудовые и временные затраты. Но они оправдываются получением высокопрочного и надежного сооружения.

Какова цена монолитного МЗЛФ для дома?

Застройщики, предпочитающие доверять специалистам, уделяют особое внимание расценкам на проведение фундаментных работ

Здесь важно учитывать, что уважающая себя строительная фирма не будет оглашать стоимость своих услуг по телефону только исходя из заявленных вами размеров дома. Смету заказа специалист составит после изучения участка и проекта

Обычно расходы на закладку основания включают несколько статей:

Смету заказа специалист составит после изучения участка и проекта. Обычно расходы на закладку основания включают несколько статей:

• Стоимость материалов.
• Подготовка и планировка участка.
• Земляные работы по рытью канавы.
• Установка опалубки и изготовление армирующего каркаса.
• Заливка бетонного раствора.

Средняя стоимость ленточного основания мелкого заглубления составляет от 2 600 до 3 000 рублей за погонный метр. Это несколько дороже, чем свайный фундамент, но несмотря на это большинство выбирает ленту. Чтобы быстро определиться в ценах в зависимости от периметра постройки без учета простенков достаточно воспользоваться таблицей.

Приведенные цифры довольно приблизительны, потому что в окончательных расчетах учитываются ширина и высота ленты. Большинство строительных компаний включают в смету все расходы по доставке материалов на участок.

Плюсы и минусы

К достоинствам мелкозаглубленной ленты принято относить:

• Надежность и прочность основания.
• Уменьшенные объемы трудозатрат, в частности — земляных работ.
• Расход стройматериалов уменьшается почти в три раза.
• Возможность выполнения всех работ своими руками.

Присутствуют и недостатки:

• Существуют ограничения по весу и количеству этажей постройки.
• Необходимо обустраивать дренажную систему, особенно при строительстве на пучинистых грунтах.
• Перед строительством необходимо произвести тщательное обследование геологической обстановки на участке.

Зависимость от типа грунта свойственна практически всем типам фундаментов, поэтому к серьезным минусам следует относить только неспособность нести тяжелые и крупные здания.

Особенности на пучинистых грунтах

В ведомственных нормах строительства для малоэтажной застройки ВСН 29-85 приведены рекомендации для жилищ на пучинистых грунтах. Основными требованиями являются:

• при интенсивности вспучивания больше 0,05 единиц необходим монолитный фундамент или сборная лента с жестким защемлением балок внутри конструкции
• в расчетах учитывают жесткость стен здания, за счет которой снижаются деформации ленты
• подушка создается из щебня, крупного песка либо ПГС с содержанием щебня 60%
• при строительстве сборной ленты на средне пучинистых грунтах блоки укладываются на 10 – 20 см армированную подбетонку, фиксируются сверху стандартным армопоясом 20 – 40 см высоты

В ВСН 29-85 имеются указания по конструкции незаглубленных фундаментов в зависимости от стенового материала, технологии строительства коробки жилища. Например, сруб, СИП-панели, щитовой, фахверковый, каркасный дом можно опереть на чрезмерно пучинистых грунтах на:

• монолит;
• жесткое соединение армированных блоков.

Если почвы средне пучинистые, допускается двухрядная кладка блоков длиной в пределах 2 м сечением 25 х 20 см с арматурой внутри. Для пенно-, газобетонных блоков, кирпичной кладки требования строже:

• сильнопучинистый грунт – армопояса на уровне мауэрлата, межэтажных перекрытий, над дверными, оконными проемами + монолитная лента;
• средне пучинистая почва – блоки укладываются между армопоясом, подбетонкой для жесткой фиксации.

Технология строительства незаглубленной ленты на пучинистых грунтах имеет вид:

• траншеи на глубину 40 – 60 см;
• засыпка послойно 20 см щебня, ПГС, песка на геотекстиль, уложенный на дно траншеи с запущенными на стены краями, уплотняется площадочным вибратором;
• монтаж опалубки, размещение арматурного каркаса;
• бетонирование, увлажнение набирающего прочность материала в первые три дня.

Распалубка для гидроизоляции возможна при 50% прочности ленты, что в жаркую погоду обычно равно двум суткам. Максимальный срок распалубки 27 суток будет при температуре + 5 градусов.

Таким образом, незаглубленный фундамент пригоден практически для любых грунтов, стеновых материалов. Он позволяет снизить трудозатраты на 40%, бюджет строительства на 60% в сравнении с заглубленной лентой. Подземный этаж застройщик получить не сможет, погреб под комнатой может присутствовать в проекте при низком УГВ.

Хорошая реклама

Особенности возведения плитного фундамента мелкого заложения

Плитный фундамент является более надежным и долговечным по сравнению с ленточным, потому его часто применяют в строительстве на сложных грунтах с высоким уровнем вод. Затраты на него более существенны, но они оправдываются отсутствием необходимости выполнения дополнительных земляных работ.

Строительство основания данного типа включает в себя проведение следующих работ:

1. Выравнивание поверхности, обозначение разметки.
2. Снятие верхнего слоя грунта по всей площади фундамента. В месте пролегания более плотного слоя, дно рва выравнивается и трамбуется.
3. При повышенной влажности почвы на дно траншеи укладываются пластиковые трубы и покрываются геотекстилем. Предотвращение промерзаний исключит утепление фундамента со всех сторон.
4. Установка подушки под плиты. Ее толщина должна составлять 15-20 см. Материал – песок или щебень, который в процессе закладки тщательно трамбуется и поливается водой.
5. Укладка гидроизоляции и пенополистирола либо пенопласта поверх подушки.
6. Монтаж опалубки, она, как правило, выполняется из бруса, ширина которого будет равняться толщина фундамента.
7. Монтаж двух слоев решетки из арматуры.
8. Опалубка заливается бетоном марки не ниже 200. Делать это лучше в несколько слоев, поливая их водой для предотвращения быстрого высыхания материала и появления трещин.

Основная особенность плиточного фундамента – цельная, монолитная конструкция. Это – плита под домом. Его поверхность выполняет функцию пола для будущего сооружения, что полностью устраняет возможность деформации основы здания.

Варианты выполнения НЗЛФ

Соорудить НЗЛФ под хозяйственные строения или жилой дом на даче можно несколькими способами.

Сборный ленточный фундамент

Такое основание чаще всего выполняется на низкопучинистых песчаных почвах. В качестве материала используются ФБС-блоки.

Не рекомендуется обустраивать сборный фундамент на пучинистых грунтах, т.к. выталкивание и проседание бетонных блоков в период морозного пучения будет осуществляться неравномерно.

ФБС блоки удобно монтировать за счёт монтажных зазоров и петель, что заметно ускоряет сборку ленточного основания.

Основные требования к обустройству сборной фундаментной конструкции:

• под основание делается подсыпка;
• ФБС устанавливаются в одной плоскости;
• для соединения отдельных плит используются стальные закладные детали (свариваются между собой) или раствор на основе цемента марки М200/300;
• желательно дополнительно усиливать такой фундамент при помощи металлического каркаса.

Преимущества сборных фундаментных конструкций:

• простота монтажа;
• минимальные временные затраты на строительные работы;
• нет необходимости в обустройстве опалубки, приготовлении и заливке бетона;
• низкая себестоимость конструкции.

Недостаток: тяжелые бетонные блоки вручную не установить, поэтому необходимо нанимать строительный кран.

Монолитный

Под монолитную основу из бетона предварительно монтируется опалубка. Такое основание можно использовать для возведения частных жилых домов на пучинистых почвах, но с обязательной подсыпкой под фундамент и обустройством эффективной дренажной системы.

Отличается долговечностью и устойчивостью на подвижных грунтах.

Преимущества монолитного НЗЛФ:

• возможность возведения основания любых параметров;
• все строительные работы можно выполнить своими силами без специального строительного оборудования, привлечения опытных рабочих;
• низкая себестоимость.

Недостатки: большие трудозатраты, время застывания бетонной массы — до 30 суток.

Комбинированный

Незаглубленный ленточный фундамент можно делать комбинированным:

• основание столбчатого типа — фундаментная лента монтируется на столбы, вкопанные в грунт;
• сборно-монолитная основа — часть фундамента возводится с помощью ФБС-плит, другая часть заливается бетонным раствором с использованием опалубочной конструкции.

Нецелесообразно применять комбинированные конструкции оснований под небольшие постройки.

Условия применения незаглубленного ленточного основания

Незаглубленный ленточный фундамент подходит для не тяжелых сооружений. Например, каркасный коттедж или дом из бруса не более двух этажей, также можно соорудить баню, веранду, беседку, любое хозяйственное построение.

Строить кирпичный дом на (НЗФЛ) нельзя, т. к. основание не выдержит такой нагрузки. Для этого подойдёт мелкозаглубленный фундамент.

Условия строительства на незаглубленном основании:

1. Грунт на участке не должен быть пучинистым. Не пучинистые грунты – считаются те, грунты которые не меняют физико-механических свойств, при замерзании. К этому типу относятся: пылеватые пески, крупнообломочные, галечные, гравийные, крупнофракционный песок, грунты без глинистых примесей.
2. Наличие слабо— и средне пучинистых грунтов требует принятия мер по их осушению за счёт постройки дренажной системы под фундаментом. И дополнительной заменой грунта с пучинистого на не пучинистый. Применять НЗФЛ на глине и суглинке нельзя, при любом УГВ. В этом случае силы пучения будут зависеть от выпадающих осадков.
3. Не стройте длинные ленты, т. к. как длинные основания больше подвержены негативным действиям сил морозного пучения. Наружная стена ленты не должна превышать 10 м, а внутренняя 7 м.

Совет! Перед тем как использовать НЗФЛ проведите анализ грунтов на участке. Как правило, в 80% случае грунты непригодны для строительства основания этого типа. Если вы строите загородный дом, то рассмотрите мелкозаглубленный или свайно-ленточный фундаменты.

Армирование

Пространственная вязка армокаркаса по выбранной схеме производится на специальной подставке. Для создания каркаса используется рифленая арматура класса А3 диаметром 12-14 мм. Пруты располагаются продольно и связываются между собой отожженной проволокой 3-6 мм. Каждые 40-60 см по каркасу устанавливаются вертикальные стержни арматуры. Армокаркас может иметь как квадратную, так и округлую форму. Количество продольных стержней — 4 или 6.

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Задать вопрос

Готовый армирующий каркас опускается в опалубку так, чтобы армокаркас не касался стенок опалубки и дна траншеи. Для этого на гравийно-песчаной подсыпке монтируются металлические грибки — металлоконструкции, приподнимающие армокаркас на 5-7 см выше уровня земли.

Утепление и гидроизоляция НЗЛФ

Ленточный незаглубленный фундамент обязательно нуждается в гидроизоляции и утеплении. Гидроизоляция для НЗЛФ применяется следующих видов:

1. Обмазочная. Фундаментная лента обрабатывается влагонепроницаемым материалом, как правило, на основе битумной мастики.
2. Проникающая. В бетонную смесь вводится специальная добавка — праймер, которая уменьшает пористость бетона и снижает его влагопроницаемость.
3. Рулонная. Гидроизоляция крепится к наружным и внутренним стенам, а также сверху фундаментной ленты.

Отличные результаты дает комплексная гидроизоляция, когда в бетонную смесь вводится праймер, а лента обрабатывается обмазочным материалом.

Для утепления НЗЛФ лучше всего использовать недорогой пеноплекс или экструдированныйпенополистирол. Эти материалы отличаются высоким коэффициентом теплосохранения, устойчивы к влаге и грызунам. Плиты утеплителя крепятся к фундаменту после нанесения гидроизоляции. Одновременно с фундаментом утепляется цоколь и обустраивается отмостка.

Материалы для создания фундамента

Ленточное основание для каркасного строения создается при использовании следующих инструментов и материалов:

• карьерный песок;
• арматурные стержни;
• проволока, которая необходима для связки арматурного каркаса;
• щебень;
• цемент;
• гидроизоляционный материал;
• доски доя создания опалубки;
• пила;
• строительный вибратор;
• лопата.

Перед началом возведения основания важно определить количество материалов, необходимых для создания ленты. Для этого достаточно узнать, сколько песка, бетона и арматуры используется при создании одного метра фундамента. На основании этих данных можно точно определить необходимое количество материалов. Стоит помнить, что материалы необходимо подготавливать с небольшим запасом.

Источник: furnilux.ru